熱利用システム
【課題】家屋内の熱利用装置近傍まで温水が常に循環しており、熱利用装置において温水が必要なとき瞬時に得ることができる熱利用システムを得る。
【解決手段】熱源機１に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器３と、３内の温水を循環させる循環ポンプ４とを有するコージェネレーションシステム２０と、２０内の温水を貯める蓄熱槽５と、５内の温水及び又は５に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置６とを備えた熱利用システムにおいて、２０及び５内の温水及び又は水を６に供給する給水配管系と、給水配管系にこの給水配管系とは分岐して給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、４により前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に５と２０に循環させるようにしたもの。
【解決手段】熱源機１に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器３と、３内の温水を循環させる循環ポンプ４とを有するコージェネレーションシステム２０と、２０内の温水を貯める蓄熱槽５と、５内の温水及び又は５に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置６とを備えた熱利用システムにおいて、２０及び５内の温水及び又は水を６に供給する給水配管系と、給水配管系にこの給水配管系とは分岐して給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、４により前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に５と２０に循環させるようにしたもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機と、この熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムを具備した熱利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池やガスエンジンに代表されるコージェネレーションシステムは、電気とともに温水等の熱を提供し、総合的に高い効率で運用することができる。
【０００３】
コージェネレーションの熱源機からの熱により得られる温水は、一般的に温水循環ポンプで蓄熱槽の上部へと導入され、蓄熱槽下部の冷水は再び熱源機へと導かれる。蓄熱槽の上部に貯められた温水は、家屋内の混合栓や浴槽などの熱利用装置に導入される。
【０００４】
温水の熱利用装置への導入方法については、特許文献１の排熱回収給湯システムに記載されており、これについて図６を参照して説明する。これは、地域又は住棟毎に、少なくとも蒸気又は温水を取り出すためのコージェネレーションシステム２０の排熱を導入する排熱回収熱交換器３と、水道水系４０からの水を導入する排熱回収タンク１１と、排熱回収タンク１１により予熱した水を、ポンプ２４を介して導入して昇温する補助熱源機２５と、補助熱源機２５による温水を貯留する貯湯槽２６とを備え、各住戸の家屋３０内の熱利用装置６例えば混合栓に貯湯槽２６からの温水を供給する給湯配管２７を形成する一方、熱利用装置６に対して水道水系４０からの水を供給する熱利用装置用水配管２９が設けられている。
【０００５】
なお、コージェネレーションシステム２０は、熱源機１例えば発電機からの電力が外部負荷に供給されるが、これに伴って発熱する熱源機を冷却するため、排熱回収熱交換器３と発電機との間に冷却水配管２８を設け、この冷却水循環用配管２８の途中に冷却水循環ポンプ２を設けている。また、排熱回収熱交換器３と排熱回収タンク１１との間に蓄熱槽熱交換器接続用配管２１、熱交換器接続配管２２を設け、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の途中に温水循環ポンプ４が設けられている。
【特許文献１】特開平７−２１７９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上述べた図６の排熱回収給湯システムにあっては、次のような問題がある。第１の問題は温水が使用されていない時には給湯配管２７中の温水の流れが無くなり、放熱冷却し、これが凍結する問題があった。排熱回収タンク１１と貯湯槽２６間の温水は、熱利用装置６が利用されない間、給湯配管２７に温水が滞留し、かつこの部分の給湯配管２７は屋外にあることから温度が低下、条件によっては凍結、機器破壊の可能性があった。
【０００７】
また、第２の問題は、熱利用装置６で温水が利用されない場合、給湯配管２７に滞留し、温度の低下した水があるため、家屋３０内の熱利用装置６で温水を使用しようとしても、しばらくはぬるま湯あるいは冷水しか得られない現象が生じる。このため、水の温度が上昇するまでそのまま排水してしまうという、無駄が生じることである。
【０００８】
さらに、第３の問題は、温水が長期間使用されない場合に、貯湯槽２６内の湯・水は入れ替えられることなく循環し続け、水の腐り、腐臭の発生の可能性があった。
【０００９】
本発明は、家屋内の熱利用装置近傍まで温水が常に循環しており、熱利用装置において温水が必要なとき瞬時に得ることができる熱利用システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにした熱利用システムである。
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、前記給水配管系の終端又は終端近くに前記給水配管系内温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにした熱利用システムである。
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置及び水洗トイレとを備えた熱利用システムにおいて、前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系と、前記蓄熱槽内に供給される水を前記熱利用装置及び水洗トイレに導く水供給用配管と、前記水供給用配管の終端と前記排熱回収熱変換器の端部との間に配設した水戻り用配管とを具備し、前記熱利用装置及び前記水洗トイレで水が使用されるたびに前記蓄熱槽内の水が新鮮な水に入れ替わるようにした熱利用システムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、家屋内の熱利用装置近傍まで温水が常に循環しており、熱利用装置において温水が必要なとき瞬時に得ることができる熱利用システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係わる熱利用システムの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
[第１の実施形態]
<構成>
第１の実施形態は、図６の公知例と大きく異なるのは、図１に示すようにコージェネレーションシステム２０と、家屋３０内の熱利用装置６と、蓄熱槽５との間を、常に水、温水が循環するように構成した点である。
【００１６】
具体的には、コージェネレーションシステム２０の排熱回収熱交換器３で得られる温水を、水道水系４０から得られる水を、直接又は蓄熱槽５を介して熱利用装置６に供給可能に、排熱回収熱交換器３の一端と熱交換器接続配管２２の一端を接続し、熱交換器接続配管２２の他端に屋外配管３３の一端を接続し、屋外配管３３の他端に家屋３０にある熱利用装置用配管３１の一端を接続し、熱利用装置用配管３１の他端側に複数の熱利用装置６を互いに間隔を存して接続してある。なお、屋外配管３３と、熱利用装置用配管３１により給水配管系を構成している。
【００１７】
また、蓄熱槽５の底部と排熱回収熱交換器３の他端を蓄熱槽熱交換器接続用配管２１により接続し、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の途中に温水循環ポンプ４を設けている。
【００１８】
さらに、熱利用装置用配管３１の途中にこれを分岐するように、屋内にある蓄熱槽接続用配管３２の一端を接続し、蓄熱槽接続用配管３２の他端に屋外配管３４の一端を接続し、屋外配管３４の他端を蓄熱槽５の上部に接続し、と排熱回収熱交換器３の間を蓄熱槽熱交換器接続用配管２１で接続し、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の途中に温水循環ポンプ４を設けたものである。なお、蓄熱槽接続用配管３２と屋外配管３４により分岐給水配管系を構成している。
【００１９】
蓄熱槽５の底部には、水道水系４０を接続すると共に、水道水系４０の途中から分岐するように、熱利用装置用水配管２９の一端を接続し、熱利用装置用水配管２９の他端側に熱利用装置６に接続している。
【００２０】
これ以外の構成は、図６の公知例とほぼ同じで、排熱回収熱交換器３と熱源機１との間は、冷却水循環用配管２８を設け、冷却水循環用配管２８の途中には冷却水循環ポンプ２を設けている。これにより熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくるようになっている。
【００２１】
ここで、熱源機１は、ガスエンジンや燃料電池システム、ディーゼルエンジン、マイクロガスタービンを含むガスタービン等の電気と熱を同時に発生するコージェネレーションの熱源である。具体的には、ガスエンジンやディーゼルエンジンであれば、エンジンのジャケットクーリングを示している。
【００２２】
また燃料電池システムであれば燃料電池本体内部の冷却板、あるいは潜熱冷却方式の燃料電池であれば燃料電池本体内部のガス流路で熱源機１の入口は冷却水、熱源機１の出口は燃料電池燃料極排気ガスと冷却水の混合流体、あるいは燃料電池空気極排気ガスと冷却水の混合流体またはその両方となる。燃料電池システムの場合、熱源機としては、燃料電池本体のほか、炭化水素から水素リッチガスを生成する改質器や、特に固体高分子形燃料電池やリン酸形燃料電池の場合には生成した水素リッチガスから燃料電池本体に導入するのに好適な一酸化炭素成分の少ない燃料ガスを生成する一酸化炭素変成器や一酸化炭素除去器からなる燃料処理装置内の熱交換器が該当する。
【００２３】
なお、熱源機１を循環する冷却水は水、またはグリコール水溶液等の不凍液、防錆剤を含む水等が使用される。
【００２４】
<作用>
以上述べた第１の実施形態において、次のような作用が得られる。すなわち、コージェネレーションシステム２０と熱利用装置６と蓄熱槽５の間が、熱交換器接続配管２２、熱利用装置用配管３１、蓄熱槽接続用配管３２、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１に接続されているので、温水循環ポンプ４により、コージェネレーションシステム２０から家屋３０、家屋３０から蓄熱槽５、蓄熱槽５からコージェネレーションシステム２０を常に温水、水が循環している。
【００２５】
具体的には、熱利用装置６において、温水を大量に使用する温水大量使用時には、実線矢印のように熱交換器接続配管２２内の温水、及び蓄熱槽５内の温水は蓄熱槽接続用配管３２を介して温水が供給される。また、熱利用装置６において、温水を使用しない温水未使用時には、破線矢印のように熱交換器接続配管２２内の温水は、蓄熱槽接続用配管３２を介して蓄熱槽５に供給され、蓄熱槽５から蓄熱槽熱交換器接続用配管２１、排熱回収熱交換器３を介して温水が循環される。
【００２６】
<効果>
このように、第１の実施形態によれば、常に水、温水がコージェネレーションシステム２０から家屋３０、家屋３０から蓄熱槽５、蓄熱槽５からコージェネレーションシステム２０を循環しているので、コージェネレーションシステム２０と家屋３０の間に存在する屋外配管３３、３４内に温水、水の滞留が無いため、凍結による機器破壊を防止できる。
【００２７】
[第２の実施形態]
図２を参照して第２の実施形態を具体的に説明する。
【００２８】
なお実施形態１と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２９】
<構成>
第２の実施形態は、図１の実施形態の蓄熱槽接続用配管３２を設けず、新たに家屋内配管３５を設けた点が図１とは異なる。具体的には、図１では熱利用装置用配管３１の途中にこれを分岐するように、屋内にある蓄熱槽接続用配管３２の一端を接続し、蓄熱槽接続用配管３２の他端に屋外配管３４の一端を接続し、屋外配管３４の他端を蓄熱槽５の上部に接続した構成であったものを、蓄熱槽接続用配管３２を設けず、新たに家屋内配管３５を設け、家屋内配管３５の一端を熱利用装置用配管３１の終端と接続し、家屋内配管３５の他端を屋外配管３４の一端を接続し、屋外配管３４の他端を蓄熱槽５の上部に接続した構成である。
【００３０】
このように構成することにより、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋３０内の各熱利用装置６を経由し、蓄熱槽５に導入される。
【００３１】
以上述べた第２の実施形態の変形例としては、温水が実際に熱利用装置５内部を循環していなくても、熱利用装置６の近傍、例えば3m程度の離隔距離以内であれば1/2”配管で3秒程度で温水が得られることから、熱利用装置６の3m程度の離隔距離以内の範囲であっても実運用上支障無い範囲といえる。
【００３２】
<作用>
以上述べた第２の実施形態の作用は以下の通りである。コージェネレーションシステム２０からは温水循環ポンプ４により、常に温水を家屋内の各熱利用装置６に温水を循環させており、熱利用装置６から熱利用をしようとすると遅滞無く温水が得られる。温水利用をしていない温水未使用時には破線矢印のように排熱回収熱交換器３から熱利用装置６を経て蓄熱槽５に向かって温水は循環しているが、温水循環ポンプ４は規定流量を超えた温水は供給できないため、大量の温水を使用した温水大量使用時には、実線矢印のように蓄熱槽５から熱利用装置６に向かって温水が流れる。蓄熱槽５は水道水圧により一定の加圧がなされており、熱利用装置６で使用される温水は、蓄熱槽５の上部から、蓄熱槽５の下部からの水道水で押し出されるように排出される。
【００３３】
<効果>
この第２の実施形態によれば、常に温水を家屋３０内の混合栓等の熱利用装置６に温水を循環させており、熱利用装置６から熱利用をしようとすると遅滞無く温水が得られ、第１の実施形態と同様な効果が得られる。
【００３４】
[第３の実施形態]
図３を参照して第３の実施形態を具体的に説明する。
【００３５】
<構成>
第３の実施形態は、水道水系４０からの水を、蓄熱槽５に供給する前に家屋３０内の熱利用装置６及び水洗トイレ７を経ると共に、排熱回収熱交換器３に導かれるように構成した点が、図１の実施形態とは異なる。
【００３６】
具体的には、水供給用配管３７を、蓄熱槽５の下部と、熱利用装置６及び水洗トイレ７の間に設け、更に水供給用配管３７の終端近くに水戻り用配管３６の一端を接続し、水戻り用配管３６の他端をコージェネレーションシステム２０内の蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の終端に接続したものである。
【００３７】
このような構成のものにおいて、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋内を経由し、蓄熱槽５に導入される。蓄熱槽５下部の冷水は家屋３０内の熱利用装置６や水洗トイレ７を経由し、再びコージェネレーションシステム２０の温水循環ポンプ４に導入される。
【００３８】
<作用>
以上述べた第３の実施形態では、熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに温水循環ポンプ４により、水供給用配管３７内に水道水系４０からの水が導かれる。
【００３９】
<効果>
この結果、第３の実施形態によれば、第１の実施形態の効果以外に、熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに蓄熱槽５内の水は新鮮な水に入れ替わるため、長時間使用されない水が蓄熱槽５に滞留するのを抑止することができる。
【００４０】
[第４の実施形態]
図４を参照して第４の実施形態を具体的に説明する。
【００４１】
<構成>
第４の実施形態は、図２の熱利用装置用配管３１と、家屋内配管３５と、屋外配管３３と、屋外配管３４並びに、図３の水供給用配管３７と、水戻り用配管３６と、熱利用装置６と、水洗トイレ７とを備えた構成が前提で、次のようにしたものである。
【００４２】
蓄熱槽８には、家屋３０内に水を供給するための取水口８２よりも高い位置に水道水系４０の水導入口８１がある。取水口８２には水供給用配管３７の一端を接続したものである。
【００４３】
このような構成において、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋３０内を経由し、蓄熱槽８に導入される。蓄熱槽８下部の冷水は家屋内の熱利用装置６や水洗トイレ７を経由し、再びコージェネレーションシステム２０の温水循環ポンプ４に導入される。
【００４４】
<作用>
以上述べた第４の実施形態にあっては、熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに蓄熱槽８の水導入口８１から家屋３０内に水を供給する取水口８２の間の水は新鮮な水に入れ替わる。
【００４５】
<効果>
この結果、第４の実施形態によれば、第１の実施形態の効果以外に、以下の効果が得られる。
【００４６】
熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに蓄熱槽８の水導入口８１から家屋３０内に水を供給する取水口８２の間の水は新鮮な水道水に入れ替わり、蓄熱槽８内の水質は水道水により近く、新鮮になりやすく、長時間使用されない水が蓄熱槽８に滞留するのを抑止することができる。
【００４７】
[第５の実施形態]
図５を参照して第５の実施形態を具体的に説明する。
【００４８】
<構成>
第５の実施形態は、図１の実施形態に、コージェネレーションシステム２０が運転中或いは停止中に係わらず、凍結のおそれがあるときには循環ポンプ４を動作させる手段を新たに設けた熱利用システムである。
【００４９】
循環ポンプ４を動作させる手段は、図５に示すように外気温を測定する温度計１０と、温度計１０の測定結果に基き凍結のおそれがあることを判断し、その凍結のおそれがあることを判断した際に、温水循環ポンプ４に対して運転指令を与える制御装置９とからなるものである。
【００５０】
このような構成のものにおいて、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋３０内を経由し、蓄熱槽５に導入される。温水循環ポンプ４は制御装置９からの運転指令により動作を行う。
【００５１】
<作用>
以上述べた第５の実施形態にあっては、温水循環ポンプ４はコージェネレーションシステム２０が運転停止中であっても、外気温を温度計１０で監視し、凍結のおそれがあると制御装置９で判断した場合に、温水循環ポンプ４に対して運転指令が与えられ、温水循環ポンプ４が動作を行う。
【００５２】
ここで、制御装置９が凍結のおそれがあると判断するのは、温度計１０で測定したが外気温度が５℃以下になった場合であり、コージェネレーションシステム２０が運転中或いは停止中に係わらず凍結のおそれが判断される。
【００５３】
<効果>
このように第５の実施形態によれば、凍結の恐れがある場合に水、温水がコージェネレーションシステム２０から家屋３０、家屋３０から蓄熱槽５、蓄熱槽５からコージェネレーションシステム２０を循環させ、屋外配管２３中の温水、水の滞留を無くすため、凍結による機器破壊を防止できる。
【００５４】
[変形例]
本発明は、以上述べた第１乃至第５の実施形態に限定されず種々変形して実施できる。
【００５５】
図４の蓄熱槽５に形成されている水供給源例えば水道水系４０からの水を蓄熱槽５内に導入する水導入口８１と、蓄熱槽５には形成されている蓄熱槽５内の水を取り出し熱利用装置６及び又は水洗トイレ７に供給するための取水口８２とを備え、水導入口８１は取水口８２よりも高い位置にある構成は、図１の実施形態、図２の実施形態、図３の実施形態のいずれにも適用できる。
【００５６】
図５の実施形態のコージェネレーションシステム２０が運転中或いは停止中に係わらず、凍結のおそれがあるときには循環ポンプ４を動作させる手段、具体的には温度計１０と、制御装置９からものを、図１の実施形態、図２の実施形態、図３の実施形態のいずれにも適用できる。
【００５７】
更に、図５の実施形態の循環ポンプ４を動作させる手段は、外気温度が５℃以下になった場合に、動作開始する構成は、図１の実施形態、図２の実施形態、図３の実施形態のいずれにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る熱利用システムの第１の実施形態を示す図。
【図２】本発明に係る熱利用システムの第２の実施形態を示す図。本発明の…示す図。
【図３】本発明に係る熱利用システムの第３の実施形態を示す図。
【図４】本発明に係る熱利用システムの第４の実施形態を示す図。
【図５】本発明に係る熱利用システムの第５の実施形態を示す図。
【図６】特許文献１に係る排熱回収給湯システムを説明するための図。
【符号の説明】
【００５９】
１…熱源機、２…冷却水循環ポンプ、３…排熱回収熱交換器、４…温水循環ポンプ、５…蓄熱槽、６…熱利用装置、７…水洗トイレ、８…蓄熱槽、９…制御装置、１０…温度計、１１…排熱回収タンク、２０…コージェネレーションシステム、２１…蓄熱槽熱交換器接続用配管、２２…熱交換器接続配管、２４…ポンプ、２５…補助熱源機、２６…貯湯槽、２７…給湯配管、２８…冷却水循環用配管、２９…熱利用装置用水配管、３０…家屋、３１…熱利用装置用配管、３２…蓄熱槽接続用配管、３３…屋外配管、３４…屋外配管、３５…家屋内配管、３６…水戻り用配管、３７…水供給用配管、４０…水道水系、８１…水導入口、８２…取水口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機と、この熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムを具備した熱利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池やガスエンジンに代表されるコージェネレーションシステムは、電気とともに温水等の熱を提供し、総合的に高い効率で運用することができる。
【０００３】
コージェネレーションの熱源機からの熱により得られる温水は、一般的に温水循環ポンプで蓄熱槽の上部へと導入され、蓄熱槽下部の冷水は再び熱源機へと導かれる。蓄熱槽の上部に貯められた温水は、家屋内の混合栓や浴槽などの熱利用装置に導入される。
【０００４】
温水の熱利用装置への導入方法については、特許文献１の排熱回収給湯システムに記載されており、これについて図６を参照して説明する。これは、地域又は住棟毎に、少なくとも蒸気又は温水を取り出すためのコージェネレーションシステム２０の排熱を導入する排熱回収熱交換器３と、水道水系４０からの水を導入する排熱回収タンク１１と、排熱回収タンク１１により予熱した水を、ポンプ２４を介して導入して昇温する補助熱源機２５と、補助熱源機２５による温水を貯留する貯湯槽２６とを備え、各住戸の家屋３０内の熱利用装置６例えば混合栓に貯湯槽２６からの温水を供給する給湯配管２７を形成する一方、熱利用装置６に対して水道水系４０からの水を供給する熱利用装置用水配管２９が設けられている。
【０００５】
なお、コージェネレーションシステム２０は、熱源機１例えば発電機からの電力が外部負荷に供給されるが、これに伴って発熱する熱源機を冷却するため、排熱回収熱交換器３と発電機との間に冷却水配管２８を設け、この冷却水循環用配管２８の途中に冷却水循環ポンプ２を設けている。また、排熱回収熱交換器３と排熱回収タンク１１との間に蓄熱槽熱交換器接続用配管２１、熱交換器接続配管２２を設け、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の途中に温水循環ポンプ４が設けられている。
【特許文献１】特開平７−２１７９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上述べた図６の排熱回収給湯システムにあっては、次のような問題がある。第１の問題は温水が使用されていない時には給湯配管２７中の温水の流れが無くなり、放熱冷却し、これが凍結する問題があった。排熱回収タンク１１と貯湯槽２６間の温水は、熱利用装置６が利用されない間、給湯配管２７に温水が滞留し、かつこの部分の給湯配管２７は屋外にあることから温度が低下、条件によっては凍結、機器破壊の可能性があった。
【０００７】
また、第２の問題は、熱利用装置６で温水が利用されない場合、給湯配管２７に滞留し、温度の低下した水があるため、家屋３０内の熱利用装置６で温水を使用しようとしても、しばらくはぬるま湯あるいは冷水しか得られない現象が生じる。このため、水の温度が上昇するまでそのまま排水してしまうという、無駄が生じることである。
【０００８】
さらに、第３の問題は、温水が長期間使用されない場合に、貯湯槽２６内の湯・水は入れ替えられることなく循環し続け、水の腐り、腐臭の発生の可能性があった。
【０００９】
本発明は、家屋内の熱利用装置近傍まで温水が常に循環しており、熱利用装置において温水が必要なとき瞬時に得ることができる熱利用システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにした熱利用システムである。
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、前記給水配管系の終端又は終端近くに前記給水配管系内温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにした熱利用システムである。
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置及び水洗トイレとを備えた熱利用システムにおいて、前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系と、前記蓄熱槽内に供給される水を前記熱利用装置及び水洗トイレに導く水供給用配管と、前記水供給用配管の終端と前記排熱回収熱変換器の端部との間に配設した水戻り用配管とを具備し、前記熱利用装置及び前記水洗トイレで水が使用されるたびに前記蓄熱槽内の水が新鮮な水に入れ替わるようにした熱利用システムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、家屋内の熱利用装置近傍まで温水が常に循環しており、熱利用装置において温水が必要なとき瞬時に得ることができる熱利用システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係わる熱利用システムの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
[第１の実施形態]
<構成>
第１の実施形態は、図６の公知例と大きく異なるのは、図１に示すようにコージェネレーションシステム２０と、家屋３０内の熱利用装置６と、蓄熱槽５との間を、常に水、温水が循環するように構成した点である。
【００１６】
具体的には、コージェネレーションシステム２０の排熱回収熱交換器３で得られる温水を、水道水系４０から得られる水を、直接又は蓄熱槽５を介して熱利用装置６に供給可能に、排熱回収熱交換器３の一端と熱交換器接続配管２２の一端を接続し、熱交換器接続配管２２の他端に屋外配管３３の一端を接続し、屋外配管３３の他端に家屋３０にある熱利用装置用配管３１の一端を接続し、熱利用装置用配管３１の他端側に複数の熱利用装置６を互いに間隔を存して接続してある。なお、屋外配管３３と、熱利用装置用配管３１により給水配管系を構成している。
【００１７】
また、蓄熱槽５の底部と排熱回収熱交換器３の他端を蓄熱槽熱交換器接続用配管２１により接続し、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の途中に温水循環ポンプ４を設けている。
【００１８】
さらに、熱利用装置用配管３１の途中にこれを分岐するように、屋内にある蓄熱槽接続用配管３２の一端を接続し、蓄熱槽接続用配管３２の他端に屋外配管３４の一端を接続し、屋外配管３４の他端を蓄熱槽５の上部に接続し、と排熱回収熱交換器３の間を蓄熱槽熱交換器接続用配管２１で接続し、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の途中に温水循環ポンプ４を設けたものである。なお、蓄熱槽接続用配管３２と屋外配管３４により分岐給水配管系を構成している。
【００１９】
蓄熱槽５の底部には、水道水系４０を接続すると共に、水道水系４０の途中から分岐するように、熱利用装置用水配管２９の一端を接続し、熱利用装置用水配管２９の他端側に熱利用装置６に接続している。
【００２０】
これ以外の構成は、図６の公知例とほぼ同じで、排熱回収熱交換器３と熱源機１との間は、冷却水循環用配管２８を設け、冷却水循環用配管２８の途中には冷却水循環ポンプ２を設けている。これにより熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくるようになっている。
【００２１】
ここで、熱源機１は、ガスエンジンや燃料電池システム、ディーゼルエンジン、マイクロガスタービンを含むガスタービン等の電気と熱を同時に発生するコージェネレーションの熱源である。具体的には、ガスエンジンやディーゼルエンジンであれば、エンジンのジャケットクーリングを示している。
【００２２】
また燃料電池システムであれば燃料電池本体内部の冷却板、あるいは潜熱冷却方式の燃料電池であれば燃料電池本体内部のガス流路で熱源機１の入口は冷却水、熱源機１の出口は燃料電池燃料極排気ガスと冷却水の混合流体、あるいは燃料電池空気極排気ガスと冷却水の混合流体またはその両方となる。燃料電池システムの場合、熱源機としては、燃料電池本体のほか、炭化水素から水素リッチガスを生成する改質器や、特に固体高分子形燃料電池やリン酸形燃料電池の場合には生成した水素リッチガスから燃料電池本体に導入するのに好適な一酸化炭素成分の少ない燃料ガスを生成する一酸化炭素変成器や一酸化炭素除去器からなる燃料処理装置内の熱交換器が該当する。
【００２３】
なお、熱源機１を循環する冷却水は水、またはグリコール水溶液等の不凍液、防錆剤を含む水等が使用される。
【００２４】
<作用>
以上述べた第１の実施形態において、次のような作用が得られる。すなわち、コージェネレーションシステム２０と熱利用装置６と蓄熱槽５の間が、熱交換器接続配管２２、熱利用装置用配管３１、蓄熱槽接続用配管３２、蓄熱槽熱交換器接続用配管２１に接続されているので、温水循環ポンプ４により、コージェネレーションシステム２０から家屋３０、家屋３０から蓄熱槽５、蓄熱槽５からコージェネレーションシステム２０を常に温水、水が循環している。
【００２５】
具体的には、熱利用装置６において、温水を大量に使用する温水大量使用時には、実線矢印のように熱交換器接続配管２２内の温水、及び蓄熱槽５内の温水は蓄熱槽接続用配管３２を介して温水が供給される。また、熱利用装置６において、温水を使用しない温水未使用時には、破線矢印のように熱交換器接続配管２２内の温水は、蓄熱槽接続用配管３２を介して蓄熱槽５に供給され、蓄熱槽５から蓄熱槽熱交換器接続用配管２１、排熱回収熱交換器３を介して温水が循環される。
【００２６】
<効果>
このように、第１の実施形態によれば、常に水、温水がコージェネレーションシステム２０から家屋３０、家屋３０から蓄熱槽５、蓄熱槽５からコージェネレーションシステム２０を循環しているので、コージェネレーションシステム２０と家屋３０の間に存在する屋外配管３３、３４内に温水、水の滞留が無いため、凍結による機器破壊を防止できる。
【００２７】
[第２の実施形態]
図２を参照して第２の実施形態を具体的に説明する。
【００２８】
なお実施形態１と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２９】
<構成>
第２の実施形態は、図１の実施形態の蓄熱槽接続用配管３２を設けず、新たに家屋内配管３５を設けた点が図１とは異なる。具体的には、図１では熱利用装置用配管３１の途中にこれを分岐するように、屋内にある蓄熱槽接続用配管３２の一端を接続し、蓄熱槽接続用配管３２の他端に屋外配管３４の一端を接続し、屋外配管３４の他端を蓄熱槽５の上部に接続した構成であったものを、蓄熱槽接続用配管３２を設けず、新たに家屋内配管３５を設け、家屋内配管３５の一端を熱利用装置用配管３１の終端と接続し、家屋内配管３５の他端を屋外配管３４の一端を接続し、屋外配管３４の他端を蓄熱槽５の上部に接続した構成である。
【００３０】
このように構成することにより、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋３０内の各熱利用装置６を経由し、蓄熱槽５に導入される。
【００３１】
以上述べた第２の実施形態の変形例としては、温水が実際に熱利用装置５内部を循環していなくても、熱利用装置６の近傍、例えば3m程度の離隔距離以内であれば1/2”配管で3秒程度で温水が得られることから、熱利用装置６の3m程度の離隔距離以内の範囲であっても実運用上支障無い範囲といえる。
【００３２】
<作用>
以上述べた第２の実施形態の作用は以下の通りである。コージェネレーションシステム２０からは温水循環ポンプ４により、常に温水を家屋内の各熱利用装置６に温水を循環させており、熱利用装置６から熱利用をしようとすると遅滞無く温水が得られる。温水利用をしていない温水未使用時には破線矢印のように排熱回収熱交換器３から熱利用装置６を経て蓄熱槽５に向かって温水は循環しているが、温水循環ポンプ４は規定流量を超えた温水は供給できないため、大量の温水を使用した温水大量使用時には、実線矢印のように蓄熱槽５から熱利用装置６に向かって温水が流れる。蓄熱槽５は水道水圧により一定の加圧がなされており、熱利用装置６で使用される温水は、蓄熱槽５の上部から、蓄熱槽５の下部からの水道水で押し出されるように排出される。
【００３３】
<効果>
この第２の実施形態によれば、常に温水を家屋３０内の混合栓等の熱利用装置６に温水を循環させており、熱利用装置６から熱利用をしようとすると遅滞無く温水が得られ、第１の実施形態と同様な効果が得られる。
【００３４】
[第３の実施形態]
図３を参照して第３の実施形態を具体的に説明する。
【００３５】
<構成>
第３の実施形態は、水道水系４０からの水を、蓄熱槽５に供給する前に家屋３０内の熱利用装置６及び水洗トイレ７を経ると共に、排熱回収熱交換器３に導かれるように構成した点が、図１の実施形態とは異なる。
【００３６】
具体的には、水供給用配管３７を、蓄熱槽５の下部と、熱利用装置６及び水洗トイレ７の間に設け、更に水供給用配管３７の終端近くに水戻り用配管３６の一端を接続し、水戻り用配管３６の他端をコージェネレーションシステム２０内の蓄熱槽熱交換器接続用配管２１の終端に接続したものである。
【００３７】
このような構成のものにおいて、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋内を経由し、蓄熱槽５に導入される。蓄熱槽５下部の冷水は家屋３０内の熱利用装置６や水洗トイレ７を経由し、再びコージェネレーションシステム２０の温水循環ポンプ４に導入される。
【００３８】
<作用>
以上述べた第３の実施形態では、熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに温水循環ポンプ４により、水供給用配管３７内に水道水系４０からの水が導かれる。
【００３９】
<効果>
この結果、第３の実施形態によれば、第１の実施形態の効果以外に、熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに蓄熱槽５内の水は新鮮な水に入れ替わるため、長時間使用されない水が蓄熱槽５に滞留するのを抑止することができる。
【００４０】
[第４の実施形態]
図４を参照して第４の実施形態を具体的に説明する。
【００４１】
<構成>
第４の実施形態は、図２の熱利用装置用配管３１と、家屋内配管３５と、屋外配管３３と、屋外配管３４並びに、図３の水供給用配管３７と、水戻り用配管３６と、熱利用装置６と、水洗トイレ７とを備えた構成が前提で、次のようにしたものである。
【００４２】
蓄熱槽８には、家屋３０内に水を供給するための取水口８２よりも高い位置に水道水系４０の水導入口８１がある。取水口８２には水供給用配管３７の一端を接続したものである。
【００４３】
このような構成において、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋３０内を経由し、蓄熱槽８に導入される。蓄熱槽８下部の冷水は家屋内の熱利用装置６や水洗トイレ７を経由し、再びコージェネレーションシステム２０の温水循環ポンプ４に導入される。
【００４４】
<作用>
以上述べた第４の実施形態にあっては、熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに蓄熱槽８の水導入口８１から家屋３０内に水を供給する取水口８２の間の水は新鮮な水に入れ替わる。
【００４５】
<効果>
この結果、第４の実施形態によれば、第１の実施形態の効果以外に、以下の効果が得られる。
【００４６】
熱利用装置６や水洗トイレ７等で冷水を使用するたびに蓄熱槽８の水導入口８１から家屋３０内に水を供給する取水口８２の間の水は新鮮な水道水に入れ替わり、蓄熱槽８内の水質は水道水により近く、新鮮になりやすく、長時間使用されない水が蓄熱槽８に滞留するのを抑止することができる。
【００４７】
[第５の実施形態]
図５を参照して第５の実施形態を具体的に説明する。
【００４８】
<構成>
第５の実施形態は、図１の実施形態に、コージェネレーションシステム２０が運転中或いは停止中に係わらず、凍結のおそれがあるときには循環ポンプ４を動作させる手段を新たに設けた熱利用システムである。
【００４９】
循環ポンプ４を動作させる手段は、図５に示すように外気温を測定する温度計１０と、温度計１０の測定結果に基き凍結のおそれがあることを判断し、その凍結のおそれがあることを判断した際に、温水循環ポンプ４に対して運転指令を与える制御装置９とからなるものである。
【００５０】
このような構成のものにおいて、コージェネレーションシステム２０内の熱源機１で発生した熱を、冷却水循環ポンプ２により循環した冷却水で熱回収し、排熱回収熱交換器３により実際に熱利用するための温水をつくる。排熱回収熱交換器３を循環する温水は、温水循環ポンプ４により供給され、家屋３０内を経由し、蓄熱槽５に導入される。温水循環ポンプ４は制御装置９からの運転指令により動作を行う。
【００５１】
<作用>
以上述べた第５の実施形態にあっては、温水循環ポンプ４はコージェネレーションシステム２０が運転停止中であっても、外気温を温度計１０で監視し、凍結のおそれがあると制御装置９で判断した場合に、温水循環ポンプ４に対して運転指令が与えられ、温水循環ポンプ４が動作を行う。
【００５２】
ここで、制御装置９が凍結のおそれがあると判断するのは、温度計１０で測定したが外気温度が５℃以下になった場合であり、コージェネレーションシステム２０が運転中或いは停止中に係わらず凍結のおそれが判断される。
【００５３】
<効果>
このように第５の実施形態によれば、凍結の恐れがある場合に水、温水がコージェネレーションシステム２０から家屋３０、家屋３０から蓄熱槽５、蓄熱槽５からコージェネレーションシステム２０を循環させ、屋外配管２３中の温水、水の滞留を無くすため、凍結による機器破壊を防止できる。
【００５４】
[変形例]
本発明は、以上述べた第１乃至第５の実施形態に限定されず種々変形して実施できる。
【００５５】
図４の蓄熱槽５に形成されている水供給源例えば水道水系４０からの水を蓄熱槽５内に導入する水導入口８１と、蓄熱槽５には形成されている蓄熱槽５内の水を取り出し熱利用装置６及び又は水洗トイレ７に供給するための取水口８２とを備え、水導入口８１は取水口８２よりも高い位置にある構成は、図１の実施形態、図２の実施形態、図３の実施形態のいずれにも適用できる。
【００５６】
図５の実施形態のコージェネレーションシステム２０が運転中或いは停止中に係わらず、凍結のおそれがあるときには循環ポンプ４を動作させる手段、具体的には温度計１０と、制御装置９からものを、図１の実施形態、図２の実施形態、図３の実施形態のいずれにも適用できる。
【００５７】
更に、図５の実施形態の循環ポンプ４を動作させる手段は、外気温度が５℃以下になった場合に、動作開始する構成は、図１の実施形態、図２の実施形態、図３の実施形態のいずれにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る熱利用システムの第１の実施形態を示す図。
【図２】本発明に係る熱利用システムの第２の実施形態を示す図。本発明の…示す図。
【図３】本発明に係る熱利用システムの第３の実施形態を示す図。
【図４】本発明に係る熱利用システムの第４の実施形態を示す図。
【図５】本発明に係る熱利用システムの第５の実施形態を示す図。
【図６】特許文献１に係る排熱回収給湯システムを説明するための図。
【符号の説明】
【００５９】
１…熱源機、２…冷却水循環ポンプ、３…排熱回収熱交換器、４…温水循環ポンプ、５…蓄熱槽、６…熱利用装置、７…水洗トイレ、８…蓄熱槽、９…制御装置、１０…温度計、１１…排熱回収タンク、２０…コージェネレーションシステム、２１…蓄熱槽熱交換器接続用配管、２２…熱交換器接続配管、２４…ポンプ、２５…補助熱源機、２６…貯湯槽、２７…給湯配管、２８…冷却水循環用配管、２９…熱利用装置用水配管、３０…家屋、３１…熱利用装置用配管、３２…蓄熱槽接続用配管、３３…屋外配管、３４…屋外配管、３５…家屋内配管、３６…水戻り用配管、３７…水供給用配管、４０…水道水系、８１…水導入口、８２…取水口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、
このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、
この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、
前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、
前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、
前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにしたことを特徴とする熱利用システム。
【請求項２】
熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、
このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、
この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、
前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、
前記給水配管系の終端又は終端近くに前記給水配管系内温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、
前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにしたことを特徴とする熱利用システム。
【請求項３】
熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、
このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、
この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置及び水洗トイレとを備えた熱利用システムにおいて、
前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、
前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系と、
前記蓄熱槽内に供給される水を前記熱利用装置及び水洗トイレに導く水供給用配管と、
前記水供給用配管の終端と前記排熱回収熱変換器の端部との間に配設した水戻り用配管と、
を具備し、前記熱利用装置及び前記水洗トイレで水が使用されるたびに前記蓄熱槽内の水が新鮮な水に入れ替わるようにしたことを特徴とする熱利用システム。
【請求項４】
前記蓄熱槽には水供給源からの水を前記蓄熱槽内に導入する水導入口と、前記蓄熱槽には前記蓄熱槽内の水を取り出し前記熱利用装置に供給するための取水口とを備え、前記水導入口は前記取水口よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の熱利用システム。
【請求項５】
前記コージェネレーションシステムが運転中或いは停止中に係わらず、凍結のおそれがあるときには前記循環ポンプを動作させる手段を備えた請求項１乃至３のいずれか一つに記載の熱利用システム。
【請求項６】
前記循環ポンプを動作させる手段は、外気温度が５℃以下になった場合に、動作開始することを特徴とする請求項５記載の熱利用システム。
【請求項１】
熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、
このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、
この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、
前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、
前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、
前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにしたことを特徴とする熱利用システム。
【請求項２】
熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、
このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、
この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置とを備えた熱利用システムにおいて、
前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、
前記給水配管系の終端又は終端近くに前記給水配管系内温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系とを具備し、
前記循環ポンプにより前記給水配管系及び前記分岐給水配管系内の温水、水を、常に前記蓄熱槽と前記コージェネレーションシステムに循環させるようにしたことを特徴とする熱利用システム。
【請求項３】
熱源機に発生する排熱を温水に変換する排熱回収熱変換器と、前記排熱回収熱変換器内の温水を循環させる循環ポンプとを有するコージェネレーションシステムと、
このコージェネレーションシステム内の温水を貯める蓄熱槽と、
この蓄熱槽内の温水及び又は前記蓄熱槽に与えられる水を必要なとき供給可能な家屋内に存在する熱利用装置及び水洗トイレとを備えた熱利用システムにおいて、
前記コージェネレーションシステム及び前記蓄熱槽内の温水及び又は水を前記熱利用装置に供給する給水配管系と、
前記給水配管系にこの給水配管系とは分岐して前記給水配管系内の温水、水を前記蓄熱槽に戻す分岐給水配管系と、
前記蓄熱槽内に供給される水を前記熱利用装置及び水洗トイレに導く水供給用配管と、
前記水供給用配管の終端と前記排熱回収熱変換器の端部との間に配設した水戻り用配管と、
を具備し、前記熱利用装置及び前記水洗トイレで水が使用されるたびに前記蓄熱槽内の水が新鮮な水に入れ替わるようにしたことを特徴とする熱利用システム。
【請求項４】
前記蓄熱槽には水供給源からの水を前記蓄熱槽内に導入する水導入口と、前記蓄熱槽には前記蓄熱槽内の水を取り出し前記熱利用装置に供給するための取水口とを備え、前記水導入口は前記取水口よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の熱利用システム。
【請求項５】
前記コージェネレーションシステムが運転中或いは停止中に係わらず、凍結のおそれがあるときには前記循環ポンプを動作させる手段を備えた請求項１乃至３のいずれか一つに記載の熱利用システム。
【請求項６】
前記循環ポンプを動作させる手段は、外気温度が５℃以下になった場合に、動作開始することを特徴とする請求項５記載の熱利用システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２７５９３５（Ｐ２００９−２７５９３５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５１６０（Ｐ２００８−１２５１６０）
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（３０１０６０２９９）東芝燃料電池システム株式会社 (358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（３０１０６０２９９）東芝燃料電池システム株式会社 (358)
【Ｆターム（参考）】
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